有關(guān)金屬在混凝土中的腐蝕
2008-04-15 00:00
一、鋁
鋁在大氣中及很多水溶液中都顯示出耐蝕性。但是鋁在pH4～4.5以下的酸或pH8.5以上的堿溶液中，腐蝕速度都很快。
鋁與水泥漿接觸時，水泥漿的強(qiáng)堿性（pH13左右）對鋁作用生成鋁酸鹽，鋁受水泥漿腐蝕。
2Al+Ca(OH)2+2H2O=CaO·Al2O3+3H2↑
利用上式反應(yīng)產(chǎn)生H2，制造多孔混凝土。
埋放在混凝土中的鋁，早期受溶解、腐蝕，隨著時間延長，溶解速度減緩，混凝土硬化、干燥時，腐蝕停止。但是，在室外潮濕條件下，混凝土中的鋁繼續(xù)受腐蝕。混凝土和砂漿中的鋁金屬必須事先經(jīng)陽極氧化處理，使表面形成一層氧化膜，才不受腐蝕。
關(guān)于鋁合金的耐腐蝕性能也因鋁的品種不同而不同。
二、鉛
鉛遇H2SO4＜96％，HF＜60％～65％等強(qiáng)酸，生成不溶性的鉛化全物（PbSO4，PbHF等），由于鉛化物膜層是鈍化膜，是不受腐蝕的。一般大氣、海水、地層中幾乎是不受腐蝕的（在含硫的泉水中是受腐蝕的）。遇到HNO3＜70％，HCl以及空氣中含有的有機(jī)酸時，也是受腐蝕的。
干燥的混凝土中，鉛不受腐蝕。
三、銅
把銅浸于水泥漿中是受腐蝕的，但在干燥混凝土中不受腐蝕。例如將銅和黃銅（Cu和Zn的合金）做樓梯踏板防滑條，直接與砂漿和混凝土相接觸，也不受腐蝕。
但是，在廚房、衛(wèi)生間，銅和混凝土接觸部分，水滲透進(jìn)去，與環(huán)境中的氨、氨絡(luò)物作用，有應(yīng)力腐蝕發(fā)生，因此要注意防水。此外，熱水管，由于膨脹收縮產(chǎn)生應(yīng)力，因而也不宜與混凝土直接接觸，在彎管處要安放緩沖墊。
銅與濕度大的空氣中的CO2作用，產(chǎn)生銅綠（CuCO3·Cu(OH)2，鹽基性碳酸銅），成為保護(hù)膜，緩解銅的腐蝕。這種銅綠是難溶的。在海岸邊有些屋頂銅配件，容易產(chǎn)生氯化銅，也是一種銅綠，但其易溶于水，對人體有害。
四、鋅
一般大氣中和水中，與O2和CO2等作用，表面形成Zn(OH)2和ZnCO3·Zn(OH)2等，形成穩(wěn)定膜層，幾乎不受腐蝕。因此，用鋅鍍在鋼表面，防止鋼材腐蝕。鍍鋅鋼筋和普通鋼筋使用時允許的鹽含量如下表所示。單方砼中NaCl含量6～7kg左右，鍍鋅鋼筋是可以承受Cl-的腐蝕作用的。
表 鍍鋅鋼筋和普通鋼筋使用時允許的鹽含量①
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鈍化膜穩(wěn)定范圍 |
可能使用的低腐蝕范圍 |
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鍍鋅鋼筋 |
0.1％以下 |
0.3％以下 |
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普通鋼筋 |
0.014％以下 |
0.034％以下 |
① Cl-含量是換算成NaCl含量對混凝土質(zhì)量的百分比來計(jì)算
五、不銹鋼
不銹鋼是以鐵為基材，摻入Cr、Ni等金屬而成的合金鋼。一般大氣中或高溫環(huán)境中合金鋼是難以腐蝕的。Ni、Cr含量越高，耐腐蝕性越好?，F(xiàn)在用量最多的是18％Cr-8%Ni（18-8）不銹鋼。
把不銹鋼直接埋入混凝土中，不會受到腐蝕。但在混凝土中含鹽量大時，混凝土中性化，且混凝土潮濕時，不銹鋼可能受局部腐蝕，有可能發(fā)生孔蝕。
在海洋結(jié)構(gòu)物采用不銹鋼材與海水接觸，會受到緩慢腐蝕，需進(jìn)行陰極保護(hù)。
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